30+ Bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử lớp 10 (trắc nghiệm + tự luận)

Ôn tập lý thuyết và bài tập vận dụng về phản ứng oxi hóa khử lớp 10 giúp các bạn nắm chắc kiến thức và biết cách giải bài tập chính xác, đạt điểm cao trong các bài thi.

1. Phương pháp giải bài tập phản ứng oxi hóa khử

Nguyên tắc: Tổng số electron nhường = Tổng số electron nhận

- Bước 1. Xác định số oxi hóa thay đổi thế nào.

- Bước 2. Lập thăng bằng electron.

- Bước 3. Đặt các hệ số tìm được vào phương trình phản ứng và tính các hệ số còn lại.

Lưu ý:

- Ta có thể cân bằng phản ứng oxi hóa – khử theo phương pháp tăng – giảm số oxi hóa với nguyên tắc: tổng số oxi hóa tăng = tổng số oxi hóa giảm.

- Phản ứng oxi hóa – khử còn có thể được cân bằng theo phương pháp ion–electron: ví dụ SO₄^2-, MnO₄^-, Cr₂O₇^2-

- Nếu trong một phương trình phản ứng oxi hóa – khử có nhiều nguyên tố có số oxi hóa cùng giảm (hoặc cùng tăng) mà:

+ Nếu chúng thuộc cũng một chất: thì phải đảm bảo tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử.

+ Nếu chúng thuộc các chất khác nhau: thì phải đảm bảo tỉ lệ số mol của các chất đó theo đề đã cho.

* Trường hợp đối với hợp chất hữu cơ:

- Trong trường hợp mà hợp chất hữu cơ trước và sau phản ứng có một nhóm nguyên tử thay đổi và một số nhóm không đổi thì nên xác định số oxi hóa của C trong từng nhóm rồi mới cân bằng.

- Trong trường hợp mà hợp chất hữu cơ thay đổi toàn bộ phân tử, nên cân bằng theo số oxi hóa trung bình của C.

2. Bài tập phản ứng oxi hóa khử

Bài tập trắc nghiệm về phản ứng oxi hóa khử

Bài 1: Chất khử là chất:

A. Cho điện tử (electron), chứa nguyên tố có số oxi hóa tăng sau phản ứng.

B. Cho điện tử, chứa nguyên tố có số oxi hóa giảm sau phản ứng.

C. Nhận điện tử, chứa nguyên tố có số oxi hóa tăng sau phản ứng.

D. Nhận điện tử, chứa nguyên tố có số oxi hóa giảm sau phản ứng.

Đáp án A.

Bài 2: Chất oxi hoá là chất

A. Cho điện tử, chứa nguyên tố có số oxi hóa tăng sau phản ứng.

B. Cho điện tử, chứa nguyên tố có số oxi hóa giảm sau phản ứng.

C. Nhận điện tử, chứa nguyên tố có số oxi hóa tăng sau phản ứng.

D. Nhận điện tử, chứa nguyên tố có số oxi hóa giảm sau phản ứng.

Đáp án D

Bài 3: Trong phân tử NH₄NO₃ thì số oxi hóa của 2 nguyên tử nitơ là :

A. +1 và +1.  

B. –4 và +6.  

C. –3 và +5.  

D. –3 và +6.

Đáp án C.

NH₄NO₃ tạo bởi NH₄⁺ và ion NO₃^-.Gọi số oxi hóa của N bằng x.

Trong NH₄⁺: x.1 + (+1).4 = +1 ⇒ x = -3

NO₃^-: x .1 + (-2).3 = -1 ⇒ x = +5.

Bài 4: Cho quá trình : Fe²⁺ → Fe³⁺ + 1e. Đây là quá trình :

A. Oxi hóa.   

B. Khử .

C. Nhận proton.       

D. Tự oxi hóa – khử.

Đáp án A.

Bài 5: Số mol electron dùng để khử 1,5 mol Al³⁺ thành Al là :

A. 0,5.          

B. 1,5.

C. 3,0.    

D. 4,5.

Đáp án D.

Bài 6: Hòa tan hoàn toàn 2,4 gam kim loại Mg vào dung dịch HNO₃ loãng, giả sử chỉ thu được V lít khí N₂ là sản phẩm khử duy nhất (đktc). Giá trị của V là :

A. 0,672 lít.   

B. 6,72 lít.     

C. 0,448 lít.   

D. 4,48 lít.

Đáp án C.

n_Mg = 0,1 (mol)

V_N2 = 0,02.22,4 = 4,48 l

Bài 7: Phản ứng nào sau đây là phản ứng thế?

A. 4S + 8NaOH → Na₂SO₄ + 3Na₂S + 4H₂O

B. Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu.

C. 3Zn + 8HNO₃ → 3Zn(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

D. Fe(NO₃)₂ + AgNO₃ → Fe(NO₃)₃ + Ag

Đáp án B.

Phản ứng thế là phản ứng hóa học trong đó nguyên tử của đơn chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố khác trong hợp chất.

Bài 8: Nitơ trong chất nào sau đây vừa có tính oxi hoá, vừa có tính khử?

A. NH₄Cl.      

B. NH₃.           

C. N₂.  

D. HNO₃.

Đáp án C.

Bài 9: Cho phản ứng: Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂S + H₂O

Khi hệ số cân bằng phản ứng là nguyên và tối giản thì số phân tử H₂O tạo thành là:

A. 3.   

B. 10.  

C. 5.    

D. 4.

Đáp án D.

4Mg + 5H₂SO₄ → 4MgSO₄ + H₂S + 4H₂O

Bài 10: Phản ứng nào sau đây là phản ứng oxi hóa – khử?

A. NH₃ + HCl → NH₄Cl    

B. H₂S + 2NaOH → Na₂S + 2H₂O

C. 4NH₃ + 3O₂ → 2N₂ + 6H₂O    

D. H₂SO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ ↓ + 2HCl

Đáp án C.

Sự thay đổi số oxi hóa của các chất:

Bài 11: Trong phản ứng: CaCO₃ → CaO + CO₂, nguyên tố cacbon

A. chỉ bị oxi hóa.    

B. chỉ bị khử.

C. vừa bị oxi hóa, vừa bị khử.     

D. không bị oxi hóa, cũng không bị khử

Đáp án D.

Số oxi hóa của C trước và sau phản ứng không thay đổi.

Bài 12: Cho phản ứng hoá học sau: Al + HNO₃ → Al(NO₃)₃ + NH₄NO₃ + H₂O

Hệ số cân bằng của các chất trong sản phẩm lần lượt là:

A. 8, 3, 15.    

B. 8, 3, 9.    

C. 2, 2, 5.    

D. 2, 1, 4.

Đáp án B

8Al + 30HNO₃ → 8Al(NO₃)₃ + 3NH₄NO₃ + 9H₂O

Bài 13: Mg có thể khử được axit HNO₃ thành khí N₂ theo phản ứng hoá học:

aMg + bHNO₃ → cMg(NO₃)₂ + dN₂ + eH₂O

Tỉ lệ a:b là

A. 1:3.             B. 5:12.    

C. 3:8.             D. 4:15.

Đáp án B.

5Mg + 12HNO₃ → 5Mg(NO₃)₂ + N₂ + 6H₂O

Bài 14: Chất nào sau đây trong các phản ứng chỉ đóng vai trò là chất oxi hóa?

A. S  

B. F₂   

C. Cl₂  

D. N₂

Đáp án B.

F₂ là nguyên tố có độ âm điện lớn nhất trong bảng tuần hoàn, là phi kim mạnh nhất.

Bài 15: Số oxi hóa của oxi trong các hợp chất HNO₃, H₂O₂, F₂O, KO₂ theo thứ tự là

A. -2, -1, -2, -0,5.    

B. -2, -1, +2, -0, 5.

C. -2, +1, +2, +0,5.    

D. -2, +1, -2, +0,5.

Đáp án B.

Bài 16: Trong phản ứng oxi hóa – khử, chất bị oxi hóa là

A. chất nhận electron.    

B. chất nhường electron.

C. chất làm giảm số oxi hóa.    

D. chất không thay đổi số oxi hóa.

Đáp án B

Chất bị oxi hóa (chất khử) là chất nhường electron và có sự tăng số oxi hóa.

Bài 17: Cho phản ứng: Ca +Cl₂ → CaCl₂. Kết luận nào sau đây đúng

A. Mỗi nguyên tử Ca nhận 2e.    

B. Mỗi nguyên tử Cl nhận 2e.

C. Mỗi phân tử Cl2 nhường 2e.   

D. Mỗi nguyên tử Ca nhường 2e.

Đáp án D.

Bài 18: Oxit nào sau đây bị oxi hoá khi phản ứng với dung dịch HNO3 loãng?

A. MgO.    

B. Fe₂O₃.          

C. FeO.          

D. Al₂O₃.

Đáp án C.

Trong đáp án A, B, D các kim loại đều đã có số oxi hóa cao nhất. Không bị oxi hóa bởi HNO₃.

Bài 19: Phản ứng nào dưới đây không phải phản ứng oxi hoá - khử?

A. 2NaOH + 2NO_2 t^o→ NaNO₂ + NaNO₃ + H₂O

B. 2KMnO_{4  t^o}→ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

C. 2Fe(OH)_{3  t^o}→ Fe₂O₃ + 3H₂O

D. 4Fe(OH)₂ + O_{2  t^o}→ 2Fe₂O₃ + 4H₂O

Đáp án C.

Trong phản ứng, không xảy ra sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố.

Bài 20: Phản ứng nào sau đây lưu huỳnh đóng vai trò là chất oxi hoá?

A. S+ O_{2  t^o}→ SO₂

B. S+ Na  _t^o→ Na₂S

C. S+ H₂SO₄ → 3SO₂ + 2H₂O

D. S+ 6HNO_{3  t^o}→ H₂SO₄ + 6NO₂ + 2H₂O

Đáp án B.

Bài tập tự luận về phản ứng oxi hóa khử

Bài tập 1: Hoà tan 7,8g hỗn hợp bột Al và Mg trong dung dịch HCl dư. Sau phản ứng khối lượng dung dịch axit tăng thêm 7,0 g.  Tính Khối lượng nhôm và magie trong hỗn hợp đầu?

Hướng dẫn:

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: m_H2 = 7,8-7,0 =0,8 gam

Mặt khác theo công thức 1 và theo đề ta có hệ phương trình:

(Khi tham gia phản ứng nhôm nhường 3 e, magie nhường 2 e và H₂ thu về 2 e)

3.nAl + 2.nMg = 2.n_H2 = 2.0.8/2 (1)

27.nAl + 24.nMg =7,8 (2)

Giải phương trình (1), (2) ta có nAl =0.2 mol và nMg = 0.1 mol

Từ đó ta tính được mAl =27.0,2 =5,4 gam và mMg =24.0,1 =2,4 gam chọn đáp án B

Bài tập 2: Cho 15,8 gam KMnO₄ tác dụng với dung dịch HCl đậm đặc. Tính thể tích khí clo thu được ở điều kiện tiêu chuẩn?

Hướng dẫn:

Ta có: Mn⁺⁷ nhường 5 e (Mn⁺²), Cl-thu 2.e (Cl₂)

Áp dụng định luật bảo toàn e ta có :

5.n_KMnO4 =2.n_Cl2

⇒ n_Cl2 = 5/2 _nKMnO4 =0.25 mol ; V_Cl2 =0,25 . 22,4 =0,56 lít

Bài tập 3. Hòa tan hoàn toàn 20g hỗn hợp Mg và Fe vào dung dịch axit HCl dư thấy có 11,2 lít khí thoát ra ở đktc và dung dịch X. Cô cạn dung dịch X thì thu được bao nhiêu gam muối khan?

Hướng dẫn:

Áp dụng công thức 2 ta có:

m_muối = m _{kim loại} + m_{ion tạo muối}

= 20 + 71.0,5 = 55.5g

Bài tập 4. Hòa tan 15 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại Mg và Al vào dung dịch Y gồm HNO₃ và H₂SO₄ đặc thu được 0,1 mol mỗi khí SO₂, NO, NO₂, N₂O. Tính phần trăm khối lượng của Al và Mg trong X lần lượt?

Hướng dẫn:

Ta có 24 n_Mg + 27 n_Al =15  (1)

- Xét quá trình oxi hóa

Mg → Mg²⁺ + 2e

Al → Al³⁺ +3e

⇒ tổng số mol e nhường = 2n_Mg + 3 n_Al

- Xét quá trình khử

2N⁺⁵ +2.4e → 2 N⁺¹

S⁺⁶ + 2e → S⁺⁴

⇒ tổng số mol e nhận = 2.0,4 + 0,2 = 1,4 mol

Theo định luật bảo toàn e ta có:

2n_Mg + 3 n_Al = 1,4               (2)

Giải hệ (1) và (2) ta được n_Mg = 0,4 mol, n_Al =0,2 mol

⇒% Al = 27.0,2/15 = 36%

⇒%Mg = 64%

Bài tập 5: Một hỗn hợp X có khối lượng 18,2g gồm 2 Kim loại A (hóa trị 2) và B (hóa trị 3). Hòa tan X hoàn toàn trong dung dịch Y chứa H₂SO₄ và HNO₃. Cho ra hỗn hợp khí Z gồm 2 khí SO₂ và N₂O. Xác định 2 kim loại A, B (B chỉ co thể là Al hay Fe). Biết số mol của hai kim loại bằng nhau và số mol 2 khí SO2 và N2O lần lượt là 0,1 mol mỗi khí.

Hướng dẫn:

Quá trình khử hai anion tạo khí là:

4H⁺ + SO₄^2- + 2e → SO₂ + 2H₂O

                                  0,2       0,1 mol

10H⁺ + 2NO₃^- + 8e → N₂O + 5H₂O

                                  0,8         0,1 mol

Tổng e (nhận) = 0,2 + 0,8 = 1 mol

A →  A²⁺ + 2e

a               2a

B → B³⁺ + 3e

b              3b

Tổng e (cho) = 2a + 3b = 1      (1)

Vì số mol của hai kim loại bằng nhau nên: a= b           (2)

Giải ( 1), (2 ) ta có a = b = 0,2 mol

Vậy 0,2A + 0,2B = 18,2 ⇒ A + B = 91 ⇒ A là Cu và B là Al.

Bài tập 6: Cho 6,3 g hỗn hợp Mg và Zn tác dụng hết với dung dịch HCl thấy thoát ra 3,36 lít H₂ (đktc). Khối lượng muối tạo ra trong dung dịch là?

Hướng dẫn:

Ta có: 2H⁺+ 2e → H2

                  0,3      0,15 mol/

Vậy khối lượng muối trong dung dịch là:

m_muối = m_{kim loại} + m_{gốc acid} = 6,3+35,5.0,3/1=16,95 g.

Một số lưu ý:

   - Với kim loại có nhiều số oxy hóa khác nhau khi phản ứng với dung dịch axit HNO₃ loãng, HNO₃ đặc nóng sẽ đạt số oxi hóa cao nhất.

   - Hầu hết các kim loại phản ứng được với HNO₃ đặc nóng (trừ Pt, Au) và HNO₃ đặc nguội (trừ Pt, Au, Fe, Al, Cr….) khi dó N⁺⁵ trong HNO₃ bị khử về mức oxi hóa thấp hơn trong những đơn chất khi tương ứng.

   - Các kim loại tác dụng với ion trong môi trường axit H⁺ coi như tác dụng với HNO₃. Các kim loại Zn, Al tác dụng với ion trong môi trường kiềm OH^- giải phóng NH₃.

Bài tập 7: Hòa tan 15g hỗn hợp X gồm 2 kim loại Mg, Al vào dung dịch Y gồm HNO₃ và H₂SO₄ đặc thu được 0,1 mol mỗi khí SO₂, NO, NO₂, N₂O. Phần tram khối lượng của Al, Mg trong X lần lượt là:

Hướng dẫn:

Gọi Mg, Al trong hỗn hợp X lần lượt là x, y (mol).

Bài tập 8: Cân bằng phản ứng:

FeS + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + N₂O + H₂SO₄ + H₂O

Hướng dẫn:

- Bước 1. Xác định sự thay đổi số oxi hóa:

Fe⁺² → Fe⁺³

S^-2 → S⁺⁶

N⁺⁵ → N⁺¹

- Bước 2. Lập thăng bằng electron:

Fe⁺² → Fe⁺³ + 1e

S^-2 → S⁺⁶ + 8e

FeS → Fe⁺³ + S⁺⁶ + 9e

2N⁺⁵ + 8e → 2N⁺¹

→ Có 8FeS và 9N₂O.

- Bước 3. Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại:

8FeS + 42HNO₃ → 8Fe(NO₃)₃ + 9N₂O + 8H₂SO₄ + 13H₂O

Bài tập 9. Cân bằng phản ứng trong dung dịch bazơ:

NaCrO₂ + Br₂ + NaOH → Na₂CrO₄ + NaBr

Hướng dẫn:

CrO^2- + 4OH^- → CrO₄^2- + 2H₂O + 3e

Br₂ + 2e → 2Br^-

Phương trình ion:

2CrO^2- + 8OH^- + 3Br₂ → 2CrO₄^2- + 6Br^- + 4H₂O

Phương trình phản ứng phân tử:

2NaCrO₂ + 3Br₂ + 8NaOH → 2Na₂CrO₄ + 6NaBr + 4H₂O

Bài tập 10. Cân bằng phản ứng trong dung dịch có H₂O tham gia:

KMnO₄ + K₂SO₃ + H₂O → MnO₂ + K2SO₄

Hướng dẫn:

MnO₄^- + 3e + 2H₂O → MnO₂ + 4OH^-

SO₃^2- + H₂O → SO₄^2- + 2H⁺ + 2e

Phương trình ion:

2MnO₄^- + H₂O + 3SO₃^2- → 2MnO₂ + 2OH^- + 3SO₄^2-

Phương trình phản ứng phân tử:

2KMnO₄ + 3K₂SO₃ + H₂O → 2MnO₂ + 3K₂SO₄ + 2KOH

Bài  tập 11: Thực hiện thí nghiệm xác định công thức của một oxide của kim loại sắt bằng nitric acid đặc, nóng thu được 2,479 lít (đkc) khí màu nâu là nitrogen dioxide. Phần dung dịch đem cô cạn thu được 72,6 gam Fe(NO3)3. Giả sử phản ứng không tạo thành các sản phẩm khác (biết 1 mol khí chiếm 24,79 lít đo ở đkc 25^oC, 1bar).Xác định công thức của oxide.

Giải

n_NO2 = 2,47924/24,79 = 0,1(mol)

nFe(NO3)3 = 72,6/242 = 0,3(mol)

Fe_xO_y + (6x – 2y)HNO₃ → xFe(NO₃)₃ + (3x - 2y)NO₂ + (3x-y)H₂O

Theo phương trình hóa học có:

0,3.( 3x – 2y) = 0,1.x 

⇒ x : y = 3 : 4

⇒ Công thức oxit sắt là Fe₃O₄.

Bài tập 12: Để xác định hàm lượng ethanol trong máu của người lái xe cần chuẩn độ ethanol bằng K2Cr2O7 trong môi trường acid. Khi đó +6 Cr bị khử thành +3Cr, ethanol (C2H5OH) bị oxi hóa thành acetaldehyde (CH3CHO).

(a) Hãy viết phương trình hóa học của phản ứng.

(b) Khi chuẩn độ 25 gam huyết tương máu của một lái xe cần dùng 20 ml dung dịch K2Cr2O7 0,01M. Xác định nồng độ C2H5OH có trong máu của người lái xe này.

Giả sử rằng trong thí nghiệm trên chỉ có ethanol tác dụng với K2Cr2O7.

Giải

(a) 3C₂H₅OH + K2Cr₂O₇ + 4H₂SO₄ → 3CH₃CHO + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 7H₂O

(b) Ta có: 

n_K2Cr2O7 = 0,01.0,02 = 0,0002 (mol)

⇒ n_C2H5OH = 0,0002.3 = 0,0006 (mol)

⇒ m_C2H5OH = 0,0006.46 = 0,0276 (gam)

⇒ %m_C2H5OH trong huyết tương = 0,0276/25.100% = 0,1104%